基于单片机的8路抢答器的设计Word文档格式.docx

1、图3-2 外部振荡电路一般选用石英晶体振荡器。此电路在加电大约延迟10ms后振荡器起振,在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。电路中两个电容 C1,C2的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。C1,C2的典型值为30PF。3.3 复位电路的设计单片机的第9脚RST为硬件复位端,只要将该端持续4个机器周期的高电平即可实现复位,复位后单片机的各状态都恢复到初始化状态，其电路图如图4所示:图3-3 复位电路在方案中使用到了硬件复位和软件复位两种功能,由上面的硬件复位可使寄存器及存储器的值都恢复到初始值,而前面的功能提到了倒计时间

2、需要有记忆功能,该功能实现的前提条件就是不能对单片机进行硬件复位,所以设定了软复位功能。软复位实际上就是当程序执行完毕之后,将程序指针通过一条跳转指令让它跳转到程序执行的起始地址。3.1.4 显示电路的设计显示电路使用了七段数码管7SEG-MPX4-CC，它是共阴极的，由高电平点亮。图3-4 阴极七段数码管4.1.5按钮输入电路的设计抢答器的输入按钮使用常开开关，图3-5 抢答按键这些常开开关组成了抢答按键，硬件电路简单，在程序设计上也不复杂，只要在程序中消除在按键过程中产生的“毛刺”现象就可以了。这里采用最常用的方法即延时法，其的原理为：因为“毛刺”脉冲一般持续时间短，约为几ms，而按键的时

3、间一般远远大于这个时间,所以当单片机检测到有按键动静后再延时一段时间（这里取10ms）后再判断此电平是否保持原状态,如果是则为有效按键，否则无效。3.1.6 发声这里能利用程序来控制单片机P3.6口线反复输出高电平或低电平，即在该口线上产生一定频率的矩形波，接上扬声器就能发出一定频率的声音，再利用延时程序控制“高”“低”电平的持续时间，就能改变输出频率，从而改变音调，使扬声器发出不同的声音。第四章 系统软件设计4.1 程序系统结构图硬件电路确定后，软件的编程要与硬件相匹配，软硬件才能结合完成所要实现的功能。由功能分析得到以下的软件结构图：图4-1 软件系统结构图4.2 程序流程图整个程序主要由

4、定时器T0、定时器T1、外部中断0和主程序构成。定时器T0用于使扬声器发声，当需要响铃时，把响铃标志位置一，每次中断都对P3.7取反，扬声器发声，改变定时器初值，可改变扬声器频率。定时器程流程图如下：图4-2 响铃程序流程图定时器T1用于倒计时，每次中断为50ms，当计数标志为20时即为一秒，显示数字减一。其流程图如下：图4-3 倒计时中断流程图外部中断0用于调整倒计时时间，流程图如下：图4-4 调整抢答时间流程图主程序协调三个中断一起工作，实现抢答功能,其流程图如下：图4-5 主程序流程图附录：程序代码：P3.0为开始抢答，P3.1为停止，P1.0-P1.7为八路抢答输入，数码管段选P0口，

5、位选P2的低三位口，蜂鸣器输出为P3.6口。 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP INT0SUB ORG 000BH AJMP T0INT ORG 001BH AJMP T1INTOK EQU 20H ; 抢答开始标志位RING EQU 22H ; 响铃标志位 ORG 0040HMAIN: MOV R1,#0FH; 初设抢答时间为15s MOV R2,#0AH; 初设答题时间为10s MOV TMOD,#11H; 设置未定时器/模式1 MOV TH0,#0F0H MOV TL0,#0FFH; 越高发声频率越高,越尖 MOV TH1,#3CH MOV TL1,#

6、0B0H; 50ms为一次溢出中断 SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB EX0 SETB EX1; 允许四个中断,T0/T1/INT0/INT1 CLR OK CLR RING SETB TR1 SETB TR0; 一开始就运行定时器,以开始显示FFF.如果想重新计数,重置TH1/TL1就可以了查询程序:START: MOV R5,#0BH MOV R4,#0BH MOV R3,#0BH ACALL DISPLAY; 未开始抢答时候显示FFF JB P3.0,NEXT ACALL DELAY JB P3.0,NEXT;去抖动,如果开始键按下就向下执行,否者跳到非法抢答

7、查询 ACALL BARK;按键发声 MOV A,R1 MOV R6,A; 送R1-R6,因为R1中保存了抢答时间 SETB OK; 抢答标志位,用于COUNT只程序中判断是否查询抢答 MOV R3,#0AH; 抢答只显示计时,灭号数 AJMP COUNT;进入倒计时程序,查询有效抢答的程序在COUNT里面NEXT: JNB P1.0,FALSE1 JNB P1.1,FALSE2 JNB P1.2,FALSE3 JNB P1.3,FALSE4 JNB P1.4,FALSE5 JNB P1.5,FALSE6 JNB P1.6,FALSE7JNB P1.7,FALSE8 AJMP START非法抢

8、答处理程序:FALSE1: 按键发声 MOV R3,#01H AJMP ERRORFALSE2: ACALL BARK MOV R3,#02HFALSE3: MOV R3,#03HFALSE4: MOV R3,#04HFALSE5: MOV R3,#05HFALSE6: MOV R3,#06HFALSE7: MOV R3,#07HFALSE8: MOV R3,#08H倒计时程序（包括有效抢答程序）: COUNT: MOV R0,#00H; 重置定时器中断次数 MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H； 重置定时器RECOUNT: MOV A,R6; R6保存了倒计时的时间 MOV

9、B,#0AH DIV AB; 除十分出个位/十位 MOV 30H,A; 十位存于（30H） MOV 31H,B; 个位存于（31H） MOV R5,30H ; 取十位 MOV R4,31H ; 取个位 MOV A,R6 CLR C SUBB A,#07H JNC LARGER ;大于5s跳到LARGER,小于等于5s会提醒 MOV A,R0 CJNE A,#0AH,FULL;1s中0.5s向下运行 CLR RING AJMP CHECKFULL: CJNE A,#14H,CHECK ; 1s时,响并显示号数并清R0,重新计时 SETB RING MOV A,R6 JZ QUIT ; 计时完毕

10、MOV R0,#00H DEC R6 ; 一秒标志减1LARGER: MOV A,R0 如果1s向下运行,否者跳到查停/显示 DEC R6; 计时一秒R6自动减1CHECK: JNB P3.1,QUIT; 如按下停止键退出 ACALL DISPLAY JNB P1.0,TRUE1 JNB P1.1,TRUE2 JNB P1.2,TRUE3 JNB P1.3,TRUE4 JNB P1.4,TRUE5 JNB P1.5,TRUE6 JNB P1.6,TRUE7 JNB P1.7,TRUE8 AJMP RECOUNTQUIT: CLR OK ; 如果按下了停止键重新回到开始 ACALL BARK A

11、JMP START正常抢答处理程序：TRUE1: MOV A,R2 MOV R6,A; 抢答时间R2送R6 CLR OK; AJMP LOOP2TRUE2:ACALL BARK; MOV A,R2 MOV R6,A MOV R3,#02H CLR OK AJMP LOOP2TRUE3: MOV R3,#03HTRUE4: MOV A,R2 MOV R3,#04H CLR OKTRUE5: ACALL BARK; MOV R6,ATRUE6:TRUE7:TRUE8:LOOP2: AJMP DISPLAY ;抢答后停止计时，等待返回SETB RING JNB P3.1 QUIT AJMP LOOP

12、2犯规抢答程序:ERROR: SETB RING ;犯规响铃 MOV R4,#0BH; 显示FF和犯规号数LOOP3: ACALL DISPLAY JNB P3.1 QUIT1; 等待“停止”键按下 AJMP LOOP3 QUIT1: AJMP START显示程序:DISPLAY:MOV DPTR,#DAT1; 查表显示程序,利用P0口做段选码口输出/P2低三位做位选码输出 MOV A,R5 MOVC A,A+DPTR MOV P2,#01H MOV P0,A ACALL DELAY MOV DPTR,#DAT2 MOV A,R4 MOVC A,A+DPTR MOV P2,#02H MOV P

13、0,A MOV A,R3 MOVC A,A+DPTR MOV P2,#04H RETDAT1:DB 00H,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71H;灭,123456789FDAT2:DB 3FH, 06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71HDELAY1: MOV 35H,#08HLOOP0: ACALL DISPLAY DJNZ 35H,LOOP0延时（显示和去抖动用到）:DELAY: MOV 32H,#12HLOOP: MOV 33H,#0AFHLOOP1: DJNZ 33H,LOOP1 DJNZ 3

14、2H,LOOP发声程序:BARK: SETB RING ACALL DELAY1 CLR RING; RETINT0（抢答时间R1调整程序）: INT0SUB:MOV A,R1 MOV B,#0AH DIV AB MOV R5,A MOV R4,B MOV R3,#0AH ACALL DISPLAY；先在两个时间LED上显示R1 JNB P3.2,INC0; P3.2为+1s键,如按下跳到INCO JNB P3.3,DEC0; P3.3为-1s键,如按下跳到DECO JNB P3.4,BACK0; P3.4为确定键,如按下跳到BACKOINC0: CJNE A,#63H,ADD0; 如果不是99,R2加1,如果加到99了,R1就置0，重新加起 MOV R1,#00H AJMP INT0SUBADD0: INC R1DEC0: JZ SETR1;如果R1为0, R1就置99， DEC R1SETR1: MOV R1,#63HBACK0: RETITO溢出中断（响铃程序）:T0INT:MOV TH0,#0ECH MOV TL0,#0FFH JNB RING,OUT CPL P3.6 ; RING标志位为1时候P3.6口不短取反使喇叭发出一定频率的声音OUT:T1溢出中断（计时程序）:T1INT: MOV TL1,#0B0H INC R0 END